緩傾斜薄煤層沿空留巷下Y型通風(fēng)及矸沙填充技術(shù).pdf

1、傳統(tǒng)的煤炭開采中，維護(hù)巷道常用的辦法是留設(shè)部分煤柱，但這也浪費(fèi)了大量的煤炭資源。為了使煤炭資源得到合理開采、提高煤炭資源的采出率和回收率，我國(guó)很多煤礦都已采用沿空留巷技術(shù)進(jìn)行巷道維護(hù)。沿空留巷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：巷道掘進(jìn)量大幅減少、煤炭資源的采出率和回收率提高、采掘接替的矛盾得以緩解、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益明顯提高、減少了因留設(shè)煤柱、丟煤引起的礦井災(zāi)害等。沿空留巷技術(shù)能否運(yùn)用成功，合理選擇巷道的支護(hù)是關(guān)鍵，包括巷內(nèi)支護(hù)和巷旁支護(hù)的選擇，因此研究沿空留

2、巷巷道的合理支護(hù)十分必要。
　　傳統(tǒng)的U型通風(fēng)系統(tǒng)，不能很好的解決巷道瓦斯超限問題，尤為突出的是工作面上隅角，瓦斯?jié)舛瘸３３瑯?biāo)。兩進(jìn)一回下行式 Y型通風(fēng)系統(tǒng)可以在采煤工作面的上、下巷同時(shí)進(jìn)風(fēng)，工作面能位最低點(diǎn)是留巷的末端，如果主、副進(jìn)風(fēng)巷風(fēng)量分配合理，可徹底解決上隅角瓦斯超限問題。并且因用兩條風(fēng)路分別進(jìn)行稀釋，從而使工作面煤壁的供風(fēng)量明顯降低，能大大改善工作面勞動(dòng)生產(chǎn)環(huán)境，降低粉塵濃度。
　　本論文以天府三匯一礦2443工作

3、面為工程背景，對(duì)緩傾斜薄煤層下行式 Y型通風(fēng)及矸沙充填沿空留巷關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。采用理論分析、數(shù)值計(jì)算分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等方法，研究了緩傾角薄煤層沿空留巷的巷旁支護(hù)和巷內(nèi)支護(hù)方案、合理的工作面通風(fēng)風(fēng)量和主、副進(jìn)風(fēng)配比以及控制漏風(fēng)方案。本文主要研究成果如下：
　　（1）對(duì)沿空留巷圍巖活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了分析研究，建立沿空留巷頂板巖層控制設(shè)計(jì)的力學(xué)計(jì)算模型作為留巷支護(hù)設(shè)計(jì)的依據(jù)；
　?。?）以沿空留巷圍巖活動(dòng)規(guī)律以及對(duì)巷內(nèi)和巷旁常用支護(hù)方

4、式的研究為基礎(chǔ)，結(jié)合礦井實(shí)際情況，巷內(nèi)選用11號(hào)礦用工字鋼剛性支架并采用一梁二柱形式支護(hù)，并在工作面前方20m運(yùn)輸巷和工作面后方60m回風(fēng)巷范圍內(nèi)實(shí)施單體液壓支柱加強(qiáng)支護(hù)。巷旁支護(hù)共設(shè)計(jì)了三種方案：方案一：巷內(nèi)11＃工字鋼架護(hù)巷，巷旁采用采空區(qū)垮落矸石充填支護(hù)，并配合沙袋充填以防漏風(fēng)；方案二：巷內(nèi)11＃工字鋼架護(hù)巷，巷旁人工砌筑料石墻體護(hù)巷；方案三：巷內(nèi)11＃工字鋼護(hù)巷，巷旁由直徑為15cm松木單柱護(hù)巷；
　?。?）選用離散元數(shù)值

5、分析程序 UDEC對(duì)上述三種支護(hù)方案進(jìn)行數(shù)值分析對(duì)比研究，模擬各種方案下圍巖的變形情況，由對(duì)比模擬結(jié)果決定采用方案一進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；
　?。?）根據(jù)工作面風(fēng)量計(jì)算原則：按工作面瓦斯涌出量、工作面溫度、同時(shí)工作人數(shù)分別計(jì)算風(fēng)量，取其最大值，并驗(yàn)算其風(fēng)速是否符合《安全規(guī)程》規(guī)定，界于0.25～4 m/s。最終確定工作面通風(fēng)風(fēng)量為840 m3/min，并經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)配風(fēng)調(diào)試，確定當(dāng)主、副進(jìn)風(fēng)約為3:1時(shí)，瓦斯?jié)舛瓤刂萍芭艍m效果最為良好；